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洛阳理工学院课程设计说明书课 程 名 称 机械制造工艺学 设 计 课 题 矩形花键套的机械加工工艺规程设计 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 B130235 姓 名 刘 欢 学 号 B13023520 2013 年 3 月 14 日西南交通大学本科毕业设计（论文） 第1页课 程 设 计 任 务 书机械工程 系 机械设计制造及其自动化 专业学生姓名 刘欢 班级 B130235 学号 B13023520 课程名称： 机械制造工艺学 设计题目： 矩形花键套的机械加工工艺规程设计 设计内容：1产品零件图 1张2毛坯图 1张3机械加工工艺过程综合卡片 1份4机械加工工艺工序卡片 1份5课程设计说明书 1份设计要求：大批生产（或中批生产或单件小批生产）设计（论文）开始日期 年 月 日 设计（论文）完成日期 年 月 日指导老师 西南交通大学本科毕业设计（论文） 第2页课 程 设 计 评 语机械工程 系 机械设计制造及其自动化 专业学生姓名 刘欢 班级 B130235 学号 B13023520 课程名称： 机械制造工艺学 设计题目： 矩形花键套的机械加工工艺规程设计 课程设计篇幅：图 纸 共 2 张说明书 共 14 页指导老师评语：年 月 日 指导老师 西南交通大学本科毕业设计（论文） 第3页目 目 录1.零件的分析 .11.1零件的作用 .51.2 零件的工艺分析 .62.工艺规程设计 .122.1. 确定毛坯的制造形式 .122.2. 基面的选择 .122.3. 制定工艺路线 .122.4. 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 .122.5. 确定切削用量及基本工时 .12总结 .16参考文献 .18附表A1：机械加工工艺过程综合卡片附表B1-B12：机械加工工艺（工序）卡片1. 零件的分析西南交通大学本科毕业设计（论文） 第4页1.1零件的作用我所选择的零件是矩形齿花键套，通过矩形花键轴与矩形花键套的配合，组成花键联接。花键联接由内花键和外花键组成。内、外花键均为多齿零件，在内圆柱表面上的花键为内花键，在外圆柱表面上的花键为外花键。显然，花键联接是平键联接在数目上的发展。（1）使用特点：由于结构形式和制造工艺的不同，与平键联接比较，花键联接在强度、工艺和使用方面有下列特点：a.因为在轴上与毂孔上直接而均匀地制出较多的齿与槽，故联接受力较为均匀；b.因槽较浅，齿根处应力集中较小，轴与毂的强度削弱较少；c.齿数较多，总接触面积较大，因而可承受较大的载荷；d.轴上零件与轴的对中性好，这对高速及精密机器很重要；e.导向性好，这对动联接很重要；f.可用磨削的方法提高加工精度及联接质量；g.制造工艺较复杂，有时需要专门设备，成本较高。（2）适用场合：定心精度要求高、传递转矩大或经常滑移的联接。（3）分类：花键联接按齿形的不同，可分为矩形花键和渐开线花键两类，这两类花键均已标准化。a.矩形花键按齿高的不同，矩形花键的齿形尺寸在标准中规定两个系列，即轻系列和中系西南交通大学本科毕业设计（论文） 第5页列。轻系列的承载能力较低，多用于静联接或轻载联接；中系列用于中等载荷。矩形花键的定心方式为小径定心，即外花键和内花键的小径为配合面。其特点是定心精度高，定心的稳定性好，能用磨削的方法消除热处理引起的变形。矩形花键联接是应用最为广泛的花键联接。 应用广泛。如航空发动机、汽车、燃气轮机、机床、工程机械、拖拉机、农业机械及一般机械传动装置等等。b.渐开线花键渐开线花键的齿廓为渐开线，分度圆压力角有30及45两种。齿顶高分别为0.5m和0.4m（m为模数）。渐开线花键可以用制造齿轮的方法来加工，工艺性较好，易获得较高的制造精度和互换性。渐开线花键的定心方式为齿形定心。受载时齿上有径向力，能起自动定心作用，有利于各齿受力均匀，强度高，寿命长。用于载荷较大，定心精度要求较高以及尺寸较大的联接，如航空发动机、燃气轮机、汽车等。压力角45的花键多用于轻载、小直径和薄型零件的联接。1.2零件的工艺分析1）该工件锻造比比较大，很容易造成应力的分布不均。因此，锻造后进行正火处理，粗加工后进行调质处理，以改善材料的切削性能。该花键套定位盘部分直径为120mm，花键套外径部分为45mm，其尺寸差距较大，在单件小批量生产时（不采用锻件毛坯），应选用合适的材料，以减少材料的浪费。2）工序安排以在设备上实际应用的尺寸700.021mm及120mm右端面定位，装夹工件，进行花键套的拉削加工，达到了设计基准，工艺基准及使用的统一。西南交通大学本科毕业设计（论文） 第6页3）该矩形齿花键套为大径定心，宜采用拉削加工。4）700.021mm与花键套内孔的同轴度检查；120mm右端面与花键套内孔的垂直度检查，可采用 孔装配心轴后，在偏摆仪上用百分表检查同轴10.9度及垂直度。5）花键套键宽、大径、小径尺寸及等分精度的检查，可采用综合量规进行检查。通过对该零件图的重新绘制，知原图样的视图正确、完整，尺寸、公差及技术要求齐全。（1） 与花键套内孔的同轴度公差为 。m021.7m03.（2） 右端面与花键套内孔中心线的垂直度公差为 。4.（3）热处理2832HRC。（4）未注倒角C1。（5）材料45钢。零件图西南交通大学本科毕业设计（论文） 第7页2. 工艺规程设计2.1确定毛坯的制造成型该花键套定位盘部分直径为120mm，花键套外径部分为45mm,其尺寸差距比较大，在单件小批量生产时（不采用锻件毛坯），应选用合适的坯料，以减少材料的浪费。该工件锻造比较大，很容易造成应力分布不均。因此，锻造后须进行正火处理，粗加工后进行调质处理，以改善材料的切削性能。2.2. 基面的选择（1）精基准的选择：西南交通大学本科毕业设计（论文） 第8页70 mm为第一个加工段，以其右端面为定位基准，故选择其作为加021.工其它有关表面的统一精基准。（2）粗基准的选择：粗基准应为一些非加工面，为了保证70 mm与45mm的同轴度以及021.120mm右端面与45mm的垂直度，故选45mm的中心轴作为粗基准。（3）表面加工方法选择：1）70 mm及其右端面、120mm、45mm及其左端面采用粗车和精021.车。2）拉花键前学要先车17.8mm大小的内孔，精车至 。m10.93）拉花键 。m05.864）钻13mm的孔。2.3制定工艺路线机械加工工序的安排本着“基面先行，先主后次，先粗后精，先面后孔”的原则。精基准的选择主要遵从“基准重合原则和基准统一原则”。首先以不加工面45外圆中心轴作粗基准来粗加工120右端面及70及其右端面，这样能保证45与70的同轴度，45与120的垂直度，以左端面为基准一侧限制一个移动自由度，用三抓卡盘定位45的外圆限制4个自由度；再用三抓卡盘定位120外圆，粗车45的外圆，精车45的外圆和内孔15；再掉头精车右端和内孔至19；拉花键；钻13的孔。选择加工设备及工艺装备：由于是中批量生产，故加工设备以通用机床为主，其生产方式以通用机床通用夹具为主，工件在个机床上的装卸及个机床间的传送均由工人完成。（1） 车右端面，考虑到工件的定位加紧方案等问题，选用CA6140车床，端面车刀。（2） 车120、70、45选用CA6140车床，端面车刀。（3） 车19选用CA6140车床，镗刀。西南交通大学本科毕业设计（论文） 第9页（4） 拉花键，选用L6120，专用拉刀。（5） 钻13孔，选用钻床，中心钻。综上制定工艺卡如下工序号工序 工序内容 设备 工艺装备40 粗车 车 外圆及端面m120CA6140 三爪自定心卡盘50 粗车 车 处毛坯外圆及端面45CA6140 三爪自定心卡盘70 精车 精车 外圆及m120左侧面至图样尺寸，车内孔CA6140 三爪自定心卡盘80 精车 夹 外圆找正45外圆左侧面，车 外圆及右120端各部至图样尺